摘 要：在“双碳”背景下，电子信息类本科人才培养模式应做出调整以适应国家绿色低碳发展战略对人才培养质量需求的变化。本文系统分析了“双碳”赋予电子信息类专业新工科建设新内涵，在此基础上的“双碳-新工科”电子信息类本科课程建设目标，给出基于多学科交叉的专业混合式教学内容建设解决措施和途径。

关键词：“双碳”目标；人才培养；新工科；学科交叉

“双碳”目标和新工科建设是我国重要的战略举措，对电子信息类本科专业高质量建设，培养新型电子信息类人才起到至关重要的作用。[1-2]“双碳”目标，即碳达峰和碳中和，从实质上是为电子信息类新工科建设注入“心智生产力”，凸显国家在经济结构和社会生产质量提升中，不仅要求电子信息类专业人才培养过程中学生掌握基本的电子信息类专业技能，还要求学生需要深入了解绿色能源、低碳技术等前沿知识，增补太阳能、各类储能技术、风能发电等环保技术的应用，以及如何将这些技术集成到电子系统应用到课程内容之中，从而降低社会生产和生活能耗。协助学生获得在交叉领域自主学习力和解决复杂问题的内化能力。

一、“双碳”赋予电子信息类专业新工科建设新内涵

“双碳”对电子信息类专业新工科建设赋予新的内涵和使命，对国家构建可持续发展社会起到重要支撑作用。[3-4]电子信息类专业新工科建设需要跳出传统的框架，从更高维度、更宽视野来审视自身的定位和发展方向。

1. 专业新工科建设注重绿色低碳要素融合。电子信息类专业新工科建设在应对社会的能源挑战与环境问题方面具有重要的地位。在能源的高效利用、节能减排以及可再生能源利用等方面，电子信息类专业的新工科建设展现出了较大潜力。在能源的高效利用方面，电子信息类专业的新工科建设致力于研发更加智能、高效的能源管理系统。通过利用物联网、大数据、云计算等先进技术手段，实现对能源使用情况的实时监控和精准分析，从而制定出更加科学合理的能源使用方案。例如，通过智能电表、智能照明系统等设备，可以实现对电力消耗的实时监测和自动调节，有效避免能源的浪费。同时，电子信息类专业还致力于研发更加高效的电子设备，通过优化电路设计、降低功耗等技术手段，从源头上减少能源的浪费消耗。

2.在节能减排方面。随着信息技术的快速发展，传统的工业制造、交通运输等领域正面临着巨大的节能减排压力。电子信息类专业通过研发智能控制系统、优化生产工艺等手段，帮助这些领域达成节能减排的目的。例如，通过研发智能交通系统，可以实现对车辆行驶路线的优化和交通信号的智能调度，有效减少拥堵和排放。同时，电子信息类专业还关注能源消耗较大的建筑领域的节能减排问题，通过研发绿色建筑技术、智能建筑管理系统等，推动建筑行业的绿色转型。

3.在可再生能源利用方面。随着可再生能源技术的不断发展，太阳能、风能等清洁能源正逐渐成为能源供应的重要组成部分。电子信息类专业通过研发高效的可再生能源发电设备、储能系统以及智能电网等技术，为可再生能源的广泛利用提供了有力支持。这些技术的应用不仅有助于缓解能源紧张问题，还能有效减少温室气体排放，推动全球气候变化治理的进程。

基于上述分析，“双碳”赋予电子信息类专业新工科建设新内涵，这使电子信息类专业在能源的高效利用、节能减排以及可再生能源利用等方面占有较高地位，通过电子技术不断创新和研发，电子信息类专业将为我国的绿色发展和低碳转型提供坚实的技术支持和人才保障。

二、基于OBE理念的“双碳―新工科”教学目标设定

1.OBE理念指导电子信息类的“双碳―新工科”混合式教学模式改革的全过程。改进原有 OBE理念，围绕“双碳目标、工程牵引、任务驱动、内容重构”反向设计模块化课程培养体系，最后落脚点是革新教学目标设计，真正实现“产出导向”能力培养过程，使学生能力满足国家和社会的需要。

2.教学目标设定。在“双碳―新工科”教学中，教学目标应围绕培养学生对“双碳”目标的理解和实践能力设定。培养学生解决复杂工程问题能力，运用知识去解决实际问题，推动“双碳”目标实现。充分把“双碳”目标与专业新工科建设融合，加强“双碳”相关的基本知识和技能目标融合到新工科建设的课程之中。专业通过新课程《能源电力工程与绿色低碳技术》、《工程项目管理》两门新增课程，增加与“双碳”目标相关的课程内容，如绿色能源、电力耗能控制等技术内容。加强“双碳”内容方面的实践教学环节，提高学生的实践水平和创新水平，培养学生解决实际工程问题的能力。同时，还要注重培养学生的社会责任感和环保意识，让学生在未来的职业生涯中能够积极推动绿色发展和低碳转型。

三、基于多学科交叉的混合式教学内容建设

1.混合式教学实施。教师团队合理地融合了线上网络教学与线下课堂教学，对课程体系实施全过程的精细管理。混合式教学本质上是利用网络进行地点、时间维度的扩展，打破了传统单一课堂教学的模式。在混合式教学实施过程中，要结合教学大纲与学生实际水平进行分层设计内容，也要注意好课前、课中、课后三个阶段的把握。

在教学开始前，在线上提前发布课程的预习要点、核心内容以及需要特别关注的疑难问题，以此督促学生做好充分的课前预习。互联网相关教学资源是非常丰富的，教师团队必须经过严格筛选和论证，提炼出符合本次课程的知识，从而最大化地提升线下课堂的教学效率。在线下课堂教学中，教师团队会根据本次课程内容，精心制作和搜集相关演示视频、图片等教学素材，以辅助教学。这些演示素材既可以直接运用到课件中，也可以通过线上链接直接访问。例如，自动化原理课程中，插入动画讲解风电机组设计的改进，包括发电机/变流器整体化设计，以及风电变流器多桥臂协同调控和低风速相组控制技术，这些技术创新使得风电机组能够获得准确设计和高效率运行。提高风电机组的运行效率和减少停运时间，显著降低了风力发电的损耗，提高了风电的经济效益和环境效益。课后，教师团队深度融合信息化技术，通过各种生动的形式，如图片、视频和网络链接，在线上发布教辅资料，帮助学生更好地消化课堂内容。[5]同时，也鼓励学生利用线上资源自主进行课外学习，以完善课程知识网络。混合式教学融合低碳要素，可以较好实现跨学科知识传递，前沿知识更快迭代输入给学生，达成“以学生为中心”，个性化培养质量要求，激发创新热情和学习兴趣。

2.多学科交叉为“双碳―新工科”专业的教学内容注入了新的活力。传统工科教育往往侧重于单一学科知识的传授，而忽视了不同学科之间的内在联系和相互影响。然而，在推动“双碳”目标的落实过程中，切实需要综合运用多个学科的知识和方法，将环境科学、工程学、经济学、社会学等多个学科的知识有机融合，根据社会需求，反向重构了教学体系。通过多学科交叉赋能，“双碳―新工科”专业的教学内容得以更加贴近实际问题和挑战。例如，电子信息类专业中《电力电子技术》这门课程与储能科学与工程、电气工程与自动化、环境科学、经济学等专业、学科密切相关。在多学科教师团队设计项目案例更贴切实际。先以高效可再生能源为切入点，然后讨论太阳能发电系统是能量存储常用的一种新能源形式，但由于太阳能发电具有不稳定性和间歇性特点，需要有效的进行充放电控制。最后通过电力电子技术的控制和管理，可以实现对储能装置的充放电精细控制，以满足电能需求的平稳输出。并探讨如何在满足能源需求的同时降低碳排放。在经济学与社会学课程中，引导学生分析碳排放与社会经济发展之间的关系，思考如何通过政策手段引导企业和个人减少碳排放，设计案例更具现实意义和实际价值。

3.多学科交叉还为“双碳―新工科”专业的混合式教学方法创新提供了可能。传统的工科教育往往采用单一的课堂教学方式，而多学科交叉则要求我们打破学科壁垒，采用更加灵活多样的教学方法。因此，在“双碳―新工科”专业中，教学中积极尝试线上线下相结合的混合教学模式，有效利用互联网资源和技术手段，提高教学效果。例如，多学科教师团队利用线上平台进行自主学习、讨论和交流，线下则组织专题讲座、实验室实践、项目式学习等活动，让学生在实践中深化对多学科知识的理解和应用。同时，多学科交叉还有助于培养学生的综合素质和能力。在应对气候变化和推动“双碳”目标的过程中，需要逐步培养具备跨学科思维、创新能力和团队协作精神的新工科人才。因此，在“双碳―新工科”专业的教学内容中，注重塑造学生的这些能力。通过开展跨学科的研究项目，让学生在实践中学会运用不同学科的知识和方法解决问题。同时，还鼓励学生参加各种学术竞赛和实践活动，培养学生的创新意识和团队协作精神。

四、结束语

在实施多学科交叉赋能的“双碳―新工科”专业混合教学内容建设过程中，团队也面临了一些挑战。例如，如何有效地整合不同学科的教学资源，确保教学内容的连贯性和完整性；如何激发学生的学习兴趣和主动性，让学生积极参与到跨学科的学习中；如何建立科学的评价体系，全面反映学生的学习成果和能力水平等。为了解决这些问题，需要不断探索和实践，加强教师团队建设，提高教师的教学水平和跨学科合作能力；同时，也注重收集学生的反馈意见，及时调整教学策略和方法，确保教学效果的最大化。

总之，“双碳―新工科”专业混合教学内容建设需要多学科交叉的赋能。通过综合运用多个学科的知识和方法，可以打破传统工科教育的束缚，培养具备环保意识、创新能力和跨学科解决问题能力的新工科人才。这将为推动全球应对气候变化的努力做出重要贡献，也为高等教育改革和创新提供了新的思路和方向。

[1]王如志，崔素萍，聂祚仁.“双碳”目标视角下“四位一体”本科教育模式创新[J].中国大学教学.2022（4）：14-18

[2]郭得锋，杨凤叶，胡卫星.碳中和背景下能动专业的教学改革[J].决策探索（中），2020（12）：95.

[3]东晓虎，刘慧卿，黄世军，等.碳中和背景下高校能源类专业教学改革思考[J].教育教学论坛.2022（3）：51-54

[4] 翟丽影.科技创新是实现碳中和的关键[J]. 中国科技人才， 2021（4）： 61-65.

[5] 孟祥斌.深度融合信息技术的电子类专业教学内容体系设计与实践[J].沈阳工程学院（社会科学版），2021（1）：120-124

基金项目：2022年辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目（BJG22YB826）；辽宁省教育科学“十四五”规划课题（JG22DB504）

作者简介：孟祥斌（1978 -），男，黑龙江大庆人，副教授，主要从事电力电子与电力传动、高等教育教学研究。